(57)【要約】      （修正有）【課題】結露による熱交換効率の低下と故障・事故を軽減した熱交換器及び放熱器を提供する。【解決手段】冷却機３から送り込まれる冷媒流体６と外部空気との熱交換が行われる熱交換ユニット２の表面に平行して複数の溝２ａを設け、表面全体を酸化チタンなどの超親水性膜を付着させる。これにより、熱交換ユニット２の表面に付着する結露は凝縮水となって表面に薄く水膜状態となって広がるとともに、凝縮水は溝２ａの毛管現象により吸引され、溝２ａの傾斜方向に流れ、決められた箇所に集められる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
空気と熱交換する熱交換面に平行する複数の溝を形成し、該熱交換面に超親水性膜を皮膜した熱交換部を備え、前記溝の毛管現象により前記熱交換面の結露を吸い込み移動除去することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換面の一部を過熱する過熱手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
物体を接触させ、その物体の熱を放熱する放熱面に平行する複数の溝を形成し、該放熱面に超親水性膜を皮膜した放熱部を備え、前記溝の毛管現象により前記放熱面の結露を吸い込み移動除去することを特徴とする放熱器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、空気を冷却するための熱交換器および物体を接触し、その物体の熱を放出する放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器や放熱器の材質として一般にアルミニウムやステンレス鋼が用いられ、防錆や赤外線放射率の向上を目的とした表面処理が行われているが、特に熱交換器で湿度の高い空気を冷却したり、液冷式の放熱器を高温高湿の環境で使用した場合、空気が接触する熱交換器や放熱器の熱交換面上で結露して凝縮水が溜まり、この凝縮水は水滴となって熱交換効率を低下させたり、不定箇所に飛び散り、周辺部の腐食や絶縁不良を起こす原因となるので、熱交換面の親水化処理を行い、水滴化を防止するための表面処理を行う方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２０４２８３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
図５は熱交換器の熱交換面Ｐでの結露状態を示すものである。この結露は図５（Ａ）に示すように熱交換面Ｐの上面で大きな水滴Ｗに成長して熱交換器の熱交換面Ｐの上面を厚く覆うため、熱交換器の熱交換面Ｐを介する空気との熱伝導効果が低下し、熱交換効率が低下するという問題がある。また、図５（Ｂ）に示すように熱交換面Ｐの下面に水滴Ｗが成長すると、その重力に耐えられず水滴Ｗが予定外の箇所に垂れ落ち、その周辺箇所に配置されている各構成部品を腐食させたり、電気構成品の場合はその電気絶縁を劣化させてしまい、これらが原因となる故障・事故を発生させるという問題がある。
本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであって、結露による熱交換効率の低下を阻止し、結露の垂れ落ちに因る腐食、これに伴う故障・事故発生を防止した熱交換器および放熱器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するため、本考案の熱交換器は空気と熱交換する熱交換面に平行する複数の溝を形成し、該熱交換面に超親水性膜を皮膜した熱交換部を備え、前記溝の毛管現象により前記熱交換面の結露を吸い込み移動除去するようにしたものである。また、本考案の熱交換器は前記熱交換面の一部を過熱する過熱手段を備えたものである。
また、本考案の放熱器は物体を接触させ、その物体の熱を吸収する放熱面に平行する複数の溝を形成し、該放熱面に超親水性膜を皮膜した放熱部を備え、前記溝の毛管現象により前記放熱面の結露を吸い込み移動除去するようにしたものである。
【０００５】
本考案の熱交換器及び放熱器は、熱交換面で結露しても熱交換面には溝が形成され超親水性膜で覆われているので、水滴化しても薄く広がりその水滴は重力に従い下方方向に素早く流れ落ちる。
【考案の効果】
【０００６】
本考案の熱交換器及び放熱器は、熱交換面で結露しても熱交換面には細溝が形成され超親水性膜で覆われているので、水滴化しても細溝による毛管現象と超親水性膜の効果により水滴は薄く広がるとともに重力に従い下方方向に素早く流れ落ちるので、熱交換効率の低下が小さくなる。また水滴が下方へ素早く流れれば表面の途中に溜まって垂れることがなくなるので、腐食や絶縁不良による故障・事故の発生がなくなる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
本考案による熱交換器の実施例を図面を参照しながら説明する。図１は実施例による熱交換器１の概略構成図（Ａ）及びそのＡ−Ａ断面図（Ｂ）である。本熱交換器１は図１（Ａ）に示されるように例えばＨＦＣ冷媒またはＨＣ冷媒などの冷媒流体６を冷却する冷却機３と、外部空気との熱交換が行われる熱交換ユニット２と、これらを接続する冷媒流体送入管４及び冷媒流体送出管５から構成されている。前記熱交換ユニット２には高熱伝導率の金属材料やセラミックスなどの磁器材料が使用され、その表面に平行に複数の溝２ａを設け、表面全体を図１（Ｂ）に示すように酸化チタンなどの超親水性膜７で覆っている。
【０００８】
図２は前記熱交換ユニット２の溝２ａに沿って縦断した断面図である。前記熱交換ユニット２において冷却された冷媒流体６と外部空気との熱交換が行われると、図に示されるように熱交換ユニット２の表面を覆っている超親水性膜７上に空気中の蒸気が結露し、この結露は超親水性膜７の親水特性によって熱交換ユニット２の表面上に凝縮水Ｍが広がる。そして溝２ａ内に毛管現象により凝縮水Ｍの一部が吸い込まれ、溝２ａ内を傾斜の低い方向に向かって移動する。この毛管現象により凝縮水Ｍが素早く集められ矢印方向に流れるので、水滴Ｗが大きくなって不定箇所に垂れ落ちることなく、低い側の端部に集められるので容易に回収することができる。
【０００９】
図３は熱交換ユニット２の変形例を示すもので、この熱交換ユニット８は熱交換ユニット２の凝縮水Ｍが流れる矢印方向の端部に固定または離してヒータ９を配設するようにしたものである。このヒータ９の熱により端部に集められた凝縮水Ｍが蒸発することにより、垂れ落ちる水滴Ｗの量が軽減される。
【００１０】
前記熱交換ユニット２の材質にアルミニウムまたはセラミックを使用する場合は、溝２ａは一体成型で形成することができる。またステンレス板を加工して製作する場合は、ステンレス板にエッチング加工を施して溝２ａを形成した後、所定形状に加工する。
【００１１】
図４は、本考案による液冷式の放熱器１０の構成を示す斜視図である。本考案の放熱器１０は平行する複数の溝１０ａと、例えばレーザダイオードなどの発熱体１１を設置するための発熱体設置台１０ｂと、冷却水が供給される空間１０ｃを形成し、表面を超親水性膜７で覆った放熱ユニット１２と、外部から冷却水を循環させる冷却水循環器１３とこれらを接続する送水管１４、出水管１５から構成されている。
【００１２】
前記発熱体１１の熱は発熱体設置台１０ｂを介して放熱ユニット１２内の冷水内に放熱され、外部空気は超親水性膜７上に結露する。この結露は発熱体設置台１０ｂの周辺では発熱の影響で少ないが、離れた場所では前記熱交換ユニット２の場合と同様に凝縮水は超親水性膜７上に水膜状に薄く広がるとともに、溝１０ａの毛管現象によって集められ傾斜の低い方へと移動する。図４において溝１０ａが右方向に傾斜している場合は、凝縮水は右方向に移動し右側面に沿って降下する。図示しないが、右側面下に収容容器を置くことにより凝縮水を一定箇所に集めることができる。
【００１３】
本考案の熱交換器及び放熱器は、熱交換面に平行する複数の溝を形成し、その熱交換面に超親水性膜を皮膜して、結露を薄く広く分散し、溝の毛管現象により集め、素早く移動除去するものであり、実施例に限定されるものではない。例えば熱交換器及び放熱器の冷却には各種冷媒流体が使用でき、また、熱交換能力を向上させるために熱交換ユニットや放熱ユニットを多段接続して用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本考案は結露による水滴の拡大を抑えるとともに、熱交換器の空気冷却効率を高め、放熱器による発熱体の放熱効率を高めることに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の実施例による熱交換器の概略構成を示す斜視図（Ａ）とそのＡ−Ａ断面図（Ｂ）である。
【図２】実施例に係わる熱交換ユニット２の断面と結露状態を示す図である。
【図３】他の実施例に係わる熱交換ユニット８の断面と結露状態を示す図である。
【図４】本考案の実施例による放熱器１０の概略構成を示す斜視図である。
【図５】従来の熱交換器の上面（Ａ）及び下面（Ｂ）での結露状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  熱交換器
２  熱交換ユニット
２ａ  溝
３  冷却機
４  冷媒流体送入管
５  冷媒流体送出管
６  冷媒流体
７  超親水性膜
８  熱交換ユニット
９  ヒータ
１０  放熱器
１０ａ  溝
１０ｂ  発熱体設置台
１０ｃ  空間
１１  発熱体
１２  放熱ユニット
１３  冷却水循環器
１４  送水管
１５  出水管
Ｍ  凝縮水
Ｐ  熱交換面
Ｗ  水滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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